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[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
李春阳 张运林 郭妍 胡海清
【目的】气候变暖带来的环境问题越来越突出，含碳气体排放量增加是温室效应的主要原因，而森林火灾排放含碳气体仅次于化石燃料燃烧，是全球变暖的重要因素，为了实现定量探究森林火灾对气候变暖的影响，需要准确估算森林火灾含碳气体的排放量。【方法】以大兴安岭6种主要乔木的枝和叶为研究对象，通过室内燃烧试验的方法，利用Testo350烟气分析仪测定其在燃烧过程中含碳气体的排放量，分析不同可燃物排放气体差异性，并计算可燃物的排放因子和修正燃烧效率。【结果】1)燃烧过程中6种乔木枝、叶燃烧含碳气体(CO、CO_2、C_xH_y)排放量的平均值枝为2 406.18、18 486、184.88 mg·dm~(-3)；叶为2 297.43、20 548.6、166.27 mg·dm~(-3);2)6种乔木枝的CO_2气体排放量差异不显著，樟子松叶的CO_2排放量显著低于其余5种乔木，剩余5种乔木差异不显著。6种乔木枝和叶的CO、C_xH_y排放量差异显著；3)6种乔木枝、叶含碳气体的排放因子(EFi)范围分别为CO(118.97～195.00)、CO_2(1 290.12～1 672.50)、C_xH_y(8.10～17.32)g·kg~(-1);4)叶的修正燃烧效率(MCE)：针叶乔木叶，而同种阔叶乔木的修正燃烧效率(MCE)：枝<叶。【结论】根据气体排放量计算了不同气体的排放因子，利用排放因子可对大兴安岭森林火灾排放的含炭气体进行估算；修正燃烧效率结果能定量反映出本文在实验条件下可燃物都达到了明然状态，修正燃烧效率越低产生的不完全燃烧产物就越多；修正燃烧效率结果说明了针叶乔木叶相对于阔叶乔木叶燃烧不充分，针叶乔木叶燃烧产生的CO量多；研究结果将对估计大兴安岭森林火灾含碳气体排放总量和其对环境的影响提供一定的理论依据。
[期刊] 林业科学
[作者]
胡海清 孙龙 国庆喜 吕新双
在黑龙江省大兴安岭森林火灾时空格局研究的基础上,通过野外调查采样和室内试验分析相结合的方法研究主要乔木树种1980—1999年间的碳释放量。结果表明:1)大兴安岭林区20a间各林型过火面积分别为:兴安落叶松林437947.34hm2,樟子松林20938.70hm2,针阔混交林142526.95hm2,白桦林168531.57hm2,蒙古栎林1374.97hm2。2)通过MultiC/N3000测定得出各树种地上部分含碳率平均数值,兴安落叶松为42.34%,樟子松为41.20%,白桦为42.01%,山杨为39.21%,蒙古栎为39.79%,2种针叶树平均含碳率为41.77%,3种阔叶树种林分平均...
关键词：
林火 乔木生物量 碳释放
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
马远帆 郭林飞 郭新彬 郑文霞 郭福涛
林火燃烧产生的大量烟气及颗粒物对大气环境、生态系统及人类健康有重要影响,揭示森林可燃物在不同燃烧状态下释放烟气颗粒物的主要成分对评价林火对生态环境影响具有重要意义.本研究以福建4种主要乔木树种(杉木、马尾松、大叶桉和樟树)凋落物(枝、叶)为样本,采用自主设计的生物质燃烧模拟系统,结合烟气、颗粒物分析仪,离子色谱仪和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)分别测定燃烧烟气的主要成分(CO、CO_2、NO_x、C_xH_y)及其排放因子,测定颗粒物中水溶性离子(K~+、Ca~(2+)、F~-、Cl~-等10种)及主要元素(Al、As、B等11种)的排放因子.结果表明:(1)不同树木凋落物在阴燃状态下CO、C_xH_y、PM_(2.5)排放强度及水溶性离子均高于明燃,而CO_2和NO_x排放强度则在明燃状态下较高;(2)4种林木凋落物阴燃与明燃状态下产生PM_(2.5)排放因子范围分别为12.41～35.84、6.86～30.15 g·kg~(-1);(3)颗粒物中不同离子含量均为阴燃高于明燃,其中K~+和Cl~-以KCl的形式析出,是水溶性离子的主要成分,分别占总水溶性离子的28.6%和17.6%.凋落物燃烧产生Zn、As和Ba是PM_(2.5)中无机元素的主要组分,分别占总元素含量的50.86%、14.63%和6.86%.
关键词：
凋落物 排放因子 水溶性离子 元素成分
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
唐抒圆 高博 于渤 王晓迪 尹赛男 单延龙 韩喜越 曹丽丽
【目的】模拟阴燃过程，研究土壤表层温度变化规律和气体释放特征，为阴燃燃烧动力学、阴燃蔓延机制和阴燃火灾监测等研究提供理论支持。【方法】以大兴安岭地区兴安落叶松人工林土壤为研究对象，通过阴燃炉实验，分析测定不同燃烧时间下的土壤温度和气体（CO_2、CO）释放量，及不同含水率（20%、30%、40%）对气体释放量的影响。【结果】阴燃过程中土壤表层温度呈现先快速增加，然后保持平稳，最后快速下降直至熄灭的变化趋势；根据土壤表层温度变化特征，将阴燃过程分为点燃期、上升期、稳定期和熄灭期 4 个阶段，各阴燃阶段校正燃烧效率（MCE）均小于 0.75；阴燃过程中CO_(2 )平均释放量为 316.23 mg/m_3,CO 平均释放量为 101.25 mg/m_3；阴燃过程中 CO 呈现持续性释放状态，CO_(2 )呈现间歇性释放状态；燃烧时间对 CO_(2 )和 CO 释放量存在显著性影响，但 CO_(2 )和 CO 释放量不存在相关关系；不同含水率下，CO_(2 )释放量呈现显著性差异（P ? 0.05），但 CO 释放量无显著性差异（P ? 0.05）。【结论】根据阴燃中的温度和气体变化，阴燃在 14 h 后出现向明燃转化的趋势，但由于土壤中可燃物含量下降，最终未转化为明燃；由于含水率升高导致土壤氧气含量下降和热量损失增加，因此 CO_(2 )释放量降低；在含水率 20% ～ 40% 的条件下，阴燃均可以维持蔓延传播，因此CO 释放量无显著性差异。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
丁令智 满秀玲 肖瑞晗
为了探讨大兴安岭地区主要树种(樟子松、兴安落叶松、白桦和山杨)根际土壤氮素的富集程度和差异性,选用抖落法采集根际和非根际土壤样品,对其全氮、铵态氮与硝态氮含量特征进行研究。结果表明:1)4个树种根际土壤全氮含量5—10月波动在1.22～5.43 g·kg-1之间,最大值均在5月;根际土壤铵态氮和硝态氮分别波动在22.41～53.75 mg·kg-1和0.79～2.06 mg·kg-1之间,含量均在7、8月较低,且兴安落叶松根际土壤月平均铵态氮和硝态氮含量均为最高。2)研究区无机氮素以铵态氮为主,占95%以上;根际土壤全氮、铵态氮和硝态氮含量均显著(P <0.05)高于非根际土壤,分别高出101.77%、29.26%和9.07%;兴安落叶松根际土壤全氮富集率达101.25%,铵态氮、硝态氮富集率均最高为39.37%和15.34%;樟子松根际土壤全氮、铵态氮、硝态氮富集率分别为95.98%、34.86%和7.84%;白桦全氮的富集率最高为125.73%,铵态氮、硝态氮富集率为30.30%和7.31%;山杨根际土壤氮素富集率最小。3)根际土壤铵态氮与全氮、硝态氮均呈极显著正相关,而全氮与硝态氮之间相关性不显著。4)4个树种根际土壤对氮素养分含量均具有明显的正根际效应,其中针叶树种对无机氮素的富集能力强于阔叶树种,且兴安落叶松对氮素的富集能力最强。因此,在森林经营和调整林分结构时可适当调整兴安落叶松树种比例,以提高森林生产力。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
魏帽 郭新彬 马远帆 郭雨萱 孙馨宇 田明月 郭福涛
【目的】对我国不同林区典型乔木树种燃烧释放含碳物质排放特性的研究，可为了解含碳气体和颗粒物对大气环境和全球碳循环的影响提供科学依据。【方法】本研究运用自主设计的生物质燃烧系统，模拟东北林区、南方林区和西南林区共19种典型乔木树种枝、叶燃烧，分析不同树种、不同树种类型及不同林区的含碳气体（CO_2、CO和C_(x)H_y）、颗粒物排放（PM_(2.5)）和颗粒物中碳质组分（元素碳EC和有机碳OC）之间的排放因子差异。【结果】（1)CO_2、CO、EC、OC、PM_(2.5)排放因子最高的树种均为马尾松，分别为（1588.00±104.43)g/kg、（324.80±11.60)g/kg、（28.45±4.12)g/kg、（3.42±0.58)g/kg和（12.03±1.46)g/kg，且树种间枝与叶排放因子有明显差异。（2）不同林区中，针叶树种的含碳物质排放因子普遍高于阔叶树，且针叶树的含碳物质排放因子占比高于阔叶树。（3）不同林区树种平均排放因子均存在显著性差异，其中南方林区CO_2、CO、EC、OC的平均排放因子最高，分别为（1 344.49±61.18)g/kg、（259.40±14.54)g/kg、（2.18±0.41)g/kg和（7.96±0.98)g/kg。【结论】本研究揭示了我国不同林区典型乔木树种燃烧释放含碳物质排放特性，有利于精准研究林火对区域碳循环影响及大范围碳排放估算。
关键词：
林火 碳排放 排放因子 模拟燃烧
[期刊] 林业科学研究
[作者]
董灵波 刘兆刚 李凤日 蒋蕾
以2011—2012年大兴安岭的44块固定样地调查数据为基础,以常用的林分空间结构参数(角尺度、大小比、混交度、林分空间结构指数和林分空间结构距离)为切入点,对大兴安岭主要森林类型的林分空间结构特征及最优树种组成进行研究。结果表明:天然落叶松林、针叶混交林以及针阔混交林的林木水平分布格局均表现为随机分布,而白桦林则为明显的聚集分布;4种林型中树木的生长整体处于中庸状态,落叶松处于明显优势地位,其他伴生树种则处于不同程度受压状态;落叶松混交程度随着其优势程度的增加而降低,其他伴生树种则具有较高的混交度,整体上天然落叶松林、白桦林的树种空间隔离程度较低,而针叶混交林、针阔混交林的林分平均混交度相对...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
刘思琪 满秀玲 张頔 徐志鹏
【目的】探讨我国寒温带地区不同树种不同径级根系分解及碳、氮养分释放特征，为了解我国寒温带地区乔木树种根系分解和碳、氮养分循环提供科学参考。【方法】在2020年8月-2021年8月采用网袋分解法，连续1年对我国大兴安岭地区主要乔木树种白桦、山杨、兴安落叶松和樟子松的（细根（≤2 mm）、中根（2～5 mm）和粗根（5～10 mm））的分解速率及碳、氮元素动态进行研究。【结果】（1）分解1年后，白桦、山杨、兴安落叶松和樟子松各径级根系年分解率分别波动在（29.75%～39.92%）、（33.90%～39.45%）、（22.08%～28.80%）和（22.62%～33.75%）之间，且不同径级间根系分解率表现为细根>中根>粗根，白桦和山杨高于兴安落叶松和樟子松，且分解初期（0～61 d）分解速率较高，243～365 d分解速率较低。（2）利用Olson指数衰减模型计算各树种根系年分解系数k发现：同一树种根系年分解系数均随直径增大而减小，白桦细根分解系数最高，为0.508 5。同一径级不同树种间，白桦和山杨根系年分解系数显著高于兴安落叶松和樟子松，且樟子松中根和粗根年分解系数仅为山杨的50%左右。（3）不同分解时期，4个树种各径级根系碳和氮表现出不同程度的释放或富集，碳和氮释放率均在分解初期（0～61 d）表现为最大，碳释放率在分解243～273 d时较小，分解304～365 d时氮富集较多。分解1年时间，4个树种各径级根系均表现为碳和氮的释放，释放率分别在（18.68%～34.21%）和（14.90%～28.92%）之间，且白桦和山杨碳和氮的释放率高于兴安落叶松和樟子松，细根碳释放率最大，而中根和粗根氮释放率相对较高。【结论】不同树种、不同径级根系在不同分解时期分解速率及碳、氮养分释放率存在较大差异，白桦和山杨分解速率及碳、氮释放率均高于兴安落叶松和樟子松。
关键词：
分解率 径级 养分释放 大兴安岭地区
[期刊] 林业科学
[作者]
孙龙 张瑶 国庆喜 胡海清
以大兴安岭地区1985年一类森林资源连续清查资料和1987年林火资料为数据基础,结合GIS技术,进行大兴安岭1987年林火碳释放及火后净初级生产力(NPP,net primary productivity)恢复的研究。通过对1987年火烧迹地林火发生前各树种的生物量的估算,得出在1987年林火中大兴安岭林区森林释放的碳量约为1.97×106~2.47×106t;同时分别比较火烧中各树种的碳释放量和不同火烧等级下的碳释放量。结果表明:落叶松在1987年林火中释放碳量约0.96×106~1.19×106t,占碳释放总量的49%左右;重度火灾中碳释放量占总碳释放量的99.4%。火后乔木层的NPP恢复...
关键词：
大兴安岭 林火 碳释放 NPP
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
李艳芹 胡海清 冯仲科
为了研究帽儿山地区主要乔木树种的燃烧性质,在对8个乔木树种苯-醇抽提物、木素、综纤维素及燃烧速度、绝干含水率等理化性质测定分析基础上,结合其生物学与生态学特征赋值,应用主成分分析法对其燃烧性进行了综合分析。结果表明:8个树种燃烧性大小为红皮云杉>樟子松>山杨>红松>落叶松>胡桃楸>黄波罗>水曲柳;水曲柳燃烧性最弱,抗火能力最强,适合作帽儿山地区的防火树种。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
周宇 潘虹 杜君 杨立宾 董爱荣
【目的】探究大兴安岭林地不同优势树种倒木分解过程中细菌群落组成、多样性及功能变化，探讨养分驱动下主要细菌群落分布格局的差异化响应。【方法】以一年期的白桦、樟子松、落叶松倒木为研究对象，测定其含水率（MC）、p H值、全碳（TC）、全氮（TN）、纤维素、半纤维素及木质素含量；采用Illumina MiSeq高通量测序技术分析细菌组成、相对丰度和生态功能群组；通过相关性分析探讨不同树种的细菌群落组成与倒木养分间的关联性。【结果】3种倒木分解过程中细菌种类由多到少依次为白桦、落叶松、樟子松，其中白桦独有细菌数量显著多于落叶松、樟子松。群落组成及分布研究表明，变形菌门Proteobacteria为3种倒木中细菌群落的绝对优势菌门，组内相对丰度在不同树种分解倒木中呈显著差异；Lysinimonas、Sphingomonas、Luteibacter为优势菌属，组内相对丰度在不同倒木中无显著差异。群落多样性差异分析表明，树种差异显著改变了樟子松与落叶松、樟子松与白桦细菌群落组内的Alpha多样性，在门、属水平上显著改变了组间的Beta多样性。倒木养分及与群落的相关性分析表明，TC、pH值、TN、C/N、半纤维素、木质素在3种倒木间均呈显著差异，其中TC、pH值、TN、C/N、纤维素、木质素为门水平上，pH值、TN、C/N、纤维素为属水平上影响倒木细菌组成及分布的关键因子。细菌功能预测结果表明，碳水化合物代谢、氨基酸代谢等方式是倒木细菌参与的主要功能通路，但均未表现出树种特异性。【结论】倒木分解过程中不同优势树种内细菌群落组成体现出明显的差异性，但菌群的主要功能通路未表现树种特异性。
[期刊] 林业科学
[作者]
胡海清 鞠琳
利用锥形量热仪对黑龙江省8个常见阔叶树种白桦、黄菠萝、山杨、胡桃楸、大青杨、蒙古栎、青楷槭、水曲柳的燃烧性能的系统的测定,通过对树皮和枯落叶的试样在燃烧时热释放和烟释放等燃烧参数的对比分析,评价8个树种的抗火性。结果表明:白桦树皮和枯落叶在热释放速率、总热释放量、烟产生速率和比消光面积均比其他树种高,火发生指数低,说明白桦的阻火性能差;青楷槭在各项燃烧指标中,峰值都较低或最低,释烟、释热都比较缓慢,火发生指数大,阻火性能较强,说明青楷槭可以作为阻火优先筛选树种;其他树种介于白桦和青楷槭之间;蒙古栎由于树皮耐火而枯落叶易燃,表现出明显的耐火树种特征,但不宜作为防火树种。不同研究结果之间的差异在很...
关键词：
锥形量热仪 阻火性能 阔叶树种
[期刊] 浙江林学院学报
[作者]
王彬 王辉 杨君珑 孙栋元
为揭示甘肃子午岭次生油松Pinus tabulaeformis林主要乔木树种在林窗与非林窗环境下的更新规律,对25个林窗和25个非林窗中的主要乔木树种进行了调查,按照树种重要值的位序差值将林窗内外群落灌木层中出现的主要乔木树种划分为4类生态种组。结果表明,对林窗强烈正更新反应的树种(第1类生态种组)有6种,强烈负更新反应的树种(第2类生态种组)2种,中等更新反应的(第3类生态种组)8种,不明显更新反应的(第4类生态种组)有15种。第1类生态种组树种幼苗幼树的平均密度和平均高度在林窗远大于非林窗,第4类生态种组的树种在林窗中也能更新,不同生态种组树种的幼苗在林窗与非林窗中的更新表现出明显的差别。...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
宋廷茂 张建国 刘勇 彭祚登 赵朝中 李志丹
本文从露天晒苗入手,以移植容器苗为对比实验材料,研究了起苗后裸根苗的水分生理特点及其与造林成活率、林木初期高生长的关系.结果表明:苗木体内水分状况与苗木根系活力呈显著的线性相关;苗木水势、根系活力与造林后新根再生能力、林木初期高生长量呈显著线性相关.从而证明可以用苗木水势、根系活力来标定苗木的活力状况或苗木质量.造林成活率和造林成活系数(SCA)依苗木水势、根系活力变化的规律是:在一定的水势和根系活力范围内,造林成活率和造林成活系数的下降并不明显;当苗木水势和根系活力下降到一定值后,造林成活率和造林成活系数才大幅度下降,以至死亡.通过晾晒试验,我们还得到了不同苗木类型致死的临界水势值,并讨论了...
[期刊] 林业科学
[作者]
苗庆林 田晓瑞
【目的】利用燃烧概率模型ＢＵＲＮ－Ｐ３描述未来不同气候情景下大兴安岭地区的林火动态变化，提高对气候变化影响的认知，为开展林火管理适应技术提供科学依据。【方法】基于ＲＣＰ２．６、ＲＣＰ４．５、ＲＣＰ６．０和ＲＣＰ８．５气候情景的气候模式数据，利用历史地面观测气象数据对气候模式数据的气温和降水量分别进行了校正。根据火险天气指数系统（ＦＷＩ）分别计算研究区各格点的森林火险天气指数，结合研究区可燃物类型、火发生和地形等数据，利用ＢＵＲＮ－Ｐ３软件逐日模拟１９７１—２０５０年黑龙江大兴安岭地区的火发生与蔓延状况，分析不同气候情景下的森林燃烧概率和火行为变化。【结果】１９９１—２０１０年研究区模拟平均燃烧．．．
关键词：
气候变化 燃烧概率 林火行为
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